一种磨削硬脆材料小孔螺纹成型砂轮制造技术

一种磨削硬脆材料小孔螺纹成型砂轮，属于机械制造技术领域。其特征是盘状成型砂轮的轴向截形夹角α由公式：α=α0－?α确定，其中α0为螺纹标准牙型角，?α为最小螺纹牙型误差δmin对应的砂轮轴向截形修形量?α；盘状成型砂轮头直径DS由公式：DS?=d0+ζh0确定，其中h0为螺纹牙型高度，d0为刀杆直径，ζ为修正系数；刀杆直径d0由公式：d0=λh0确定；其中λ为比例系数。盘状成型砂轮为采用复合电镀工艺使金刚石或CBN微粉磨粒固结在盘状成型砂轮基体表面上。本发明专利技术的效果和益处是解决了硬脆材料小孔螺纹加工丝锥刀具严重磨损、折断、效率低、不能干加工等难题，且排屑顺畅，不需加冷却液，实现了硬脆材料小孔螺纹的精密、高效加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械制造
，涉及的是一种机械制造的刀具，尤其涉及的是一种适用于在机床上采用螺旋成形磨削方式加工硬脆材料小孔螺纹的超硬磨料成型砂轮。
技术介绍
随着生产与科技的发展，微电子、光电子、传感器技术和材料技术的日益进步，高体积分数铝基复合材料、陶瓷、石英等硬脆材料，因耐磨性强、硬度高等优良性能在电子、光学、仪器仪表、航空航天、国防及民用工业等诸多领域有着越来越广泛的作用，占据着越来越重要的地位。在传统工艺中加工小孔螺纹时，一般采用丝锥攻丝加工。但是在加工诸如高体积分数铝基复合材料、陶瓷、石英等硬脆材料零件螺纹孔时，丝锥磨损十分严重，导致轴向力和扭矩过大，丝锥极易折断在工件材料里面，折断的部分丝锥难以取出，甚至导致昂贵的零件报废。现有的生产中，为确保加工质量，一般每个小孔螺纹需要几把丝锥，采用手工攻丝作业，花费I 2个小时，不仅效率低下，而且浪费大量人力和资金。此外，有些硬脆材料(如铝基复合材料)要求只能干加工，不能采用切削液，在这种情况下传统的丝锥几乎不能完成小孔螺纹的加工任务。为了解决上述难题，申请人提出了一种采用螺旋铣磨方式实现硬脆材料小孔螺纹高效加工的方法，见图3所示。然而用标准螺纹截形砂轮进行小孔螺纹的铣磨加工，理论上将存在较大的原理性误差，而使该种工艺方法无法得到应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种适用于螺旋铣磨硬脆材料小孔螺纹用超硬磨料盘状成形砂轮。砂轮的截面形状通过修形设计，使之原理性误差控制在允许的范围内，因而能够用于硬脆材料小孔螺纹的高速、高效精密加工。本专利技术是通过以下技术方案实现的，包括超硬磨料盘状成型砂轮头和砂轮杆两部分，其中盘状成型砂轮的轴向截形是在标准螺纹牙型角α。基础上经过修形一个微小角度α后的一个梯形截面，以消减成形磨削螺纹时产生的原理性误差。所述的盘状成型磨削砂轮修形量α为基于螺纹截形误差公式(I)确定的修形量。调节参数α，可以减小螺纹截形误差值。当磨削刀盘直径一定时，最小误差Smin对应的α，即为修形误差量a。一般情况下，修形误差量α范围α =0.5° 6°。权利要求1.一种磨削硬脆材料小孔螺纹成型砂轮，包括盘状成形砂轮头工作部分的轴向截形为在标准螺纹牙型角a ^基础上经过修形后的一个梯形截面，砂轮直径为Ds，砂轮杆直径为dQ，其特征是a)所述的盘状成型砂轮梯形截面，是在标准螺纹牙型角α ο基础上修形一个微小角度Δα后的梯形截面，其修形量Δα为基于下列螺纹截形误差公式(I)确定的修形量，当盘状成型砂轮直径一定时，最小误差Smin对应的Δα即为修形量,修形量范围Δα =0. 5° b)所述的盘状成型磨削砂轮直径Ds满足关系DS其中Iltl为标准螺纹牙型高度，ζ为比例系数，ζ取值范围;DS是下列螺纹齿形误差公式(2)的参变量，须满足条件2.根据权利要求I所述的盘状成型砂轮，其特征是，采用复合电镀工艺使金刚石或CBN微粉磨粒固结在盘状成型砂轮基体表面上，或者将粉末冶金方法制备的超硬磨料盘状成型砂轮钎焊在砂轮杆上再进行修形。全文摘要一种磨削硬脆材料小孔螺纹成型砂轮，属于机械制造
其特征是盘状成型砂轮的轴向截形夹角α由公式α=α0－ α确定，其中α0为螺纹标准牙型角， α为最小螺纹牙型误差δmin对应的砂轮轴向截形修形量 α；盘状成型砂轮头直径DS由公式DS =d0+ζh0确定，其中h0为螺纹牙型高度，d0为刀杆直径，ζ为修正系数；刀杆直径d0由公式d0=λh0确定；其中λ为比例系数。盘状成型砂轮为采用复合电镀工艺使金刚石或CBN微粉磨粒固结在盘状成型砂轮基体表面上。本专利技术的效果和益处是解决了硬脆材料小孔螺纹加工丝锥刀具严重磨损、折断、效率低、不能干加工等难题，且排屑顺畅，不需加冷却液，实现了硬脆材料小孔螺纹的精密、高效加工。文档编号B23G5/00GK102941382SQ20121048771公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日专利技术者高航, 郭东明, 杨安强, 鲍永杰, 曹波, 黄均亮 申请人:大连理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨削硬脆材料小孔螺纹成型砂轮，包括盘状成形砂轮头工作部分的轴向截形为在标准螺纹牙型角α0基础上经过修形后的一个梯形截面，砂轮直径为DS，砂轮杆直径为d0，其特征是：a）所述的盘状成型砂轮梯形截面，是在标准螺纹牙型角α0基础上修形一个微小角度?α后的梯形截面，其修形量?α为基于下列螺纹截形误差公式（1）确定的修形量，当盘状成型砂轮直径一定时，最小误差δmin对应的?α即为修形量，修形量范围：?α=0.5°～6°；b）所述的盘状成型磨削砂轮直径DS满足关系：DS?=d0+ζh0，其中h0?为标准螺纹牙型高度，ζ为比例系数，ζ取值范围：；DS是下列螺纹齿形误差公式（2）的参变量，须满足条件：d0+2h0δ(R)=L2πarcsin(1-12=(D-DS)2(R+(D2)2-DDS2R)2)(D12≤R≤D2)---(2)c）所述的砂轮杆直径为d0，满足关系：d0=λh0，当小孔螺纹≤M3时，取λ=3～10；当小孔螺纹＞M3时，取λ=2～3。FDA0000246397911.jpg,FDA0000246397912.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高航，郭东明，杨安强，鲍永杰，曹波，黄均亮，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：